Apa yang terlibat dalam menyetel pengontrol PID?
Menyetel pengontrol proporsional-integral-derivatif (PID Controller) adalah aktivitas umum bagi para insinyur yang berspesialisasi dalam kontrol proses.Dalam hal ini, tuning mengacu pada mengubah parameter yang berkaitan dengan pita proporsional pengontrol, tindakan integral dan tindakan turunan.Ada beberapa metode untuk menghitung parameter tuning dengan tangan dan banyak paket perangkat lunak yang dapat digunakan untuk secara otomatis menyetel pengontrol dalam proses kimia.Sebelum penyetelan dapat dimulai, sangat penting bagi insinyur terlebih dahulu untuk menyelidiki loop kontrol yang disetel dan dampak loop kontrol pada sistem keseluruhan.
Kinerja pengontrol otomatis dapat disesuaikan dan diubah dengan mengubah penyetelan pengontrol pengontrolparameter.Saat menyetel pengontrol PID, biasanya ada tiga pengaturan yang dapat diubah: pita proporsional, aksi integral dan aksi turunan.Ini diwakili oleh istilah pertama, kedua dan ketiga dalam algoritma PID klasik, masing -masing u ' k p e + k i int;E dt + k d de/dt .
Istilah u mewakili sinyal pengembalian; K P adalah keuntungan proporsional; E adalah istilah kesalahan atau offset, yang mewakili perbedaan antara nilai sekarang dan setpoint pengontrol; K i adalah keuntungan integral, K d adalah gain turunan;dan t adalah waktu.Transformasi Laplace dari persamaan ini dapat dinyatakan sebagai K P + K I /S + K D S .
sebelum menyetel pengontrol PID, seorang insinyur harus terlebih dahulu memeriksa proses yang harus disetel untuk menentukan untuk menentukanJika tuning yang tidak tepat menyebabkan gangguan atau jika ada penyebab lain yang dapat ditetapkan, seperti tidak berfungsi atau peralatan yang rusak.Perubahan tuning akan berarti sangat sedikit jika penyebab sebenarnya dari variabilitas ditemukan sebagai katup kontrol yang lengket, instrumen yang rusak atau kesalahan dalam logika sistem kontrol.Hanya ketika proses telah diperiksa secara menyeluruh dan fungsionalitas instrumen lapangan telah diverifikasi harus dipertimbangkan.
Ada beberapa metode yang digunakan oleh insinyur kimia, listrik dan instrumen dalam menyetel pengontrol PID.Metode Ziegler-Nichols adalah salah satu contoh yang menggunakan gain utama dan periode akhir dari proses untuk menghitung parameter penyetelan agresif untuk skema kontrol p-pi-only, pi-only dan PID.Skema kontrol lainnya, seperti metode Tyreus-Luyben, diformulasikan untuk mengurangi osilasi sistem.Metode yang digunakan untuk menyetel pengontrol PID dapat ditentukan oleh sifat loop kontrol itu sendiri.
Secara umum, meningkatkan istilah gain dari pengontrol akan membuat tindakan pengontrol lebih agresif.Tindakan yang lebih integral akan membantu mengurangi offset antara nilai steady state dan setpoint yang diinginkan tetapi dapat menyebabkan osilasi jika terlalu banyak digunakan.Istilah turunan digunakan untuk membantu menghentikan pergerakan cepat dari nilai sekarang pengontrol.Ini hanya heuristik yang memberikan rasa umum tentang efek dari masing -masing parameter tuning klasik.
Banyak paket Sistem Kontrol Terdistribusi (DCS) termasuk perangkat lunak yang dapat digunakan untuk secara otomatis menyetel loop kontrol.Paket perangkat lunak ini sering kali akan menyetel proses dengan memeriksa kinerja masa lalu atau dengan secara otomatis melakukan metode pengujian yang dijelaskan oleh prosedur tuning yang ditetapkan.Seperti halnya sebagian besar prosedur, penyesuaian dan penyesuaian kecil harus dilakukan oleh insinyur agar sesuai dengan proses setelah prosedur tuning utama selesai.